KR102296178B1 - Game Based Artificial Intelligence Fitness System and Method - Google Patents

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KR102296178B1
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Abstract

본 실시예들은 피트니스를 보조하기 위한 피트니스 보조 시스템에 관한 것으로, 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠를 피트니스 보조 시스템을 이용하는 대상 객체에게 제공하는 디스플레이부, 대상 객체의 동작을 감지하여 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 객체 인식부 및 대상 객체의 동작 정보를 기반으로 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하여 표준 객체와 비교하며, 피트니스 콘텐츠가 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 프로세서를 포함하는 피트니스 보조 시스템을 제공한다.The present embodiments relate to a fitness assistance system for assisting fitness. A display unit that provides fitness-related fitness content to a target object using the fitness assistance system, and a display unit that detects a motion of the target object to collect motion information of the target object Provides a fitness assistance system comprising an object recognition unit and a processor that detects motion characteristics according to the movement of the target object based on the motion information of the target object, compares it with a standard object, and controls the aspect in which fitness content is provided on the display unit do.

Description

게임 기반 인공지능 피트니스 보조 시스템 및 방법{Game Based Artificial Intelligence Fitness System and Method}Game Based Artificial Intelligence Fitness System and Method

본 발명은 피트니스 보조 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 사용자의 지속적인 피트니스 동기 및 흥미를 유발하기 위한 게임 기반의 인공지능 피트니스 보조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fitness assistance system and method, and more particularly, to a game-based artificial intelligence fitness assistance system for inducing continuous fitness motivation and interest in users.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information for the present embodiment and does not constitute the prior art.

현행 피트니스 콘텐츠는 지속적인 흥미유발과 동기부여의 부재로 중도 포기하는 비율이 높은 수준이다. 게임 콘텐츠의 흥미요소로는 경쟁요소를 통한 승리감, 역할요소를 통한 협동성, 행운요소를 통한 기대감, 목표요소를 통한 성취감이 있으며, 이러한 게임 콘텐츠의 흥미요소를 통해 사용자로 하여금 지속적인 흥미유발과 피트니스 동기부여를 한다.The current fitness content has a high rate of giving up due to the lack of continuous interest and motivation. Interesting factors of game contents include a sense of victory through competition, cooperation through role factors, expectation through luck factors, and a sense of achievement through goal factors. to give

스마트 피트니스 분야에서 인공지능 기법 기반 영상인식 기술은 사용자 이미지 처리 및 정보 처리에 접목되는 기술 연구 분야 중 하나이다. 그러나 영상 인식 시, 카메라 촬영 범위 내 다양한 장애물 및 인식방해 요인이 존재하게 되며, 이로 인해 영상인식 인식률이 떨어지게 되는 문제가 있다. 이에 대해서, 인공지능 기반 영상인식 기술의 인식률을 개선시킬 수 있는 기술이 필요하게 되며, 인식률을 개선시키는 방법으로 키넥트와의 연동, 최적의 인공지능 모델의 설계가 있다. 하지만 키넥트 기반 영상인식에서는 주변의 인식방해 요인을 파악하고 인식하는 방법이 불가능하다는 문제가 있다.In the field of smart fitness, artificial intelligence-based image recognition technology is one of the technological research fields that are applied to user image processing and information processing. However, when recognizing an image, various obstacles and factors impeding recognition exist within the camera shooting range, and thus, there is a problem in that the image recognition recognition rate is lowered. In this regard, a technology capable of improving the recognition rate of artificial intelligence-based image recognition technology is required, and there are interlocking with Kinect and designing an optimal artificial intelligence model as a way to improve the recognition rate. However, in Kinect-based image recognition, there is a problem in that it is impossible to identify and recognize surrounding factors that interfere with recognition.

한국공개특허 10-2021-0030855호Korean Patent Publication No. 10-2021-0030855

본 발명의 실시예들은 게임 기반으로 인공지능 피트니스 운동을 하는 기술을 제안한다. 본 발명은 스마트 피트니스 분야에서 적용시키는 것이 가능하며, 유저간 피트니스 대전, 캐릭터 성장 시스템, 랭킹 시스템 등의 게임 콘텐츠를 통해 사용자의 피트니스를 유도할 수 있다.Embodiments of the present invention propose a technique for performing artificial intelligence fitness exercise based on a game. The present invention can be applied in the field of smart fitness, and the user's fitness can be induced through game contents such as a fitness battle between users, a character growth system, and a ranking system.

본 발명은 용자의 성별, 연령, 체형, 운동 목적 등의 개인 특성을 고려하여 개인 맞춤형 피트니스 프로그램을 제공하고, 피트니스 종료 후 피트니스 성취도에 따른 게임 캐릭터 구현 보상을 통해 지속적인 동기유발을 제공할 수 있으며, 인공지능을 기반으로 한 영상인식 기법을 통해 인식방해 요인 존재 상황에서 인식률을 개선시키는데 발명의 주된 목적이 있다.The present invention can provide a personalized fitness program in consideration of the user's personal characteristics such as gender, age, body type, and exercise purpose, and provide continuous motivation through game character implementation compensation according to fitness achievement after fitness is finished, The main purpose of the invention is to improve the recognition rate in the presence of factors that interfere with recognition through an image recognition technique based on artificial intelligence.

본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.Other objects not specified in the present invention may be additionally considered within the scope that can be easily inferred from the following detailed description and effects thereof.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템은, 피트니스를 보조하기 위한 피트니스 보조 시스템에 있어서, 대상 객체의 피트니스를 위한 피트니스 콘텐츠를 상기 피트니스 보조 시스템을 이용하는 상기 대상 객체에게 제공하는 디스플레이부, 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 객체 인식부 및 상기 대상 객체의 동작 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하여 표준 객체의 움직임 특징과 비교하고, 상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 프로세서를 포함한다.In order to solve the above problems, the fitness assistance system according to an embodiment of the present invention, in the fitness assistance system for assisting fitness, provides fitness content for the fitness of the target object to the target object using the fitness assistance system. A display unit that provides, an object recognition unit that detects the motion of the target object and collects motion information of the target object, and a standard object by detecting motion characteristics according to the motion of the target object based on the motion information of the target object and a processor that compares the movement characteristics and controls the manner in which the fitness content is provided to the display unit.

여기서, 상기 프로세서는 상기 대상 객체와, 네트워크로 연결된 다른 대상 객체의 동작에 따른 대화형 게임 콘텐츠를 실행하기 위한 게임 실행부를 포함하며, 상기 디스플레이부는 상기 다른 대상 객체의 운동 장면을 출력한다.Here, the processor includes a game execution unit for executing an interactive game content according to an operation of the target object and another target object connected through a network, and the display unit outputs an exercise scene of the other target object.

여기서, 상기 객체 인식부는 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 키넥트 및 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 영상 획득부를 포함하고, 상기 영상 획득부는 상기 키넥트를 통한 상기 대상 객체의 동작 감지가 원활하지 않은 경우 방해하는 요인에 따른 인식률 저하를 방지하기 위해 사용한다.Here, the object recognition unit includes a Kinect for detecting a motion of the target object to detect Kinect information of the target object, and an image acquisition unit for collecting image information of the target object by detecting a motion of the target object, The image acquisition unit is used to prevent a decrease in the recognition rate due to factors that interfere when the motion detection of the target object through the Kinect is not smooth.

여기서, 상기 프로세서는 상기 디스플레이부의 소정 영역이 소정 밝기를 형성하도록 제어하며, 상기 디스플레이부에 상기 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠가 제공되도록 제어하는 디스플레이 제어부, 상기 대상 객체에 대한 (i) 신체 정보, (ii)연령, (iii)성별, (iv) 체형, (v) 운동 목적 중 적어도 하나의 객체 정보가 입력되면 상기 객체 정보를 기반으로 상기 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 선택하는 프로그램 선택부 및 (i) 상기 키넥트 정보를 기반으로 상기 대상 객체를 인식하여 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하거나, 또는 (ii) 상기 대상 객체에 대한 입력된 이미지를 영상 인식 모델에 적용하여 상기 대상 객체를 인식하고, 상기 영상 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하는 영상 처리부를 포함한다.Here, the processor controls a predetermined area of the display unit to form a predetermined brightness, a display control unit that controls to provide the fitness content related to the fitness to the display unit, (i) body information for the target object, (ii) ) Age, (iii) gender, (iv) body type, and (v) a program selector for selecting a program of the fitness content based on the object information when at least one object information of the purpose of exercise is input, and (i) the key Recognizing the target object based on the nect information to detect a motion characteristic according to the movement, or (ii) applying the input image of the target object to an image recognition model to recognize the target object, and to collect the image information and an image processing unit configured to detect a motion characteristic according to the motion of the target object based on the target object.

여기서, 상기 프로그램 선택부는 입력된 상기 대상 객체에 대한 상기 객체 정보를 통합하는 정보 통합부, 상기 통합된 객체 정보를 특징 추출 알고리즘을 통해 추출하여 객체 정보 특징을 생성하는 객체 정보 특징 생성부 및 상기 객체 정보 특징을 군집화하며, 상기 군집화된 객체 정보 특징을 다수의 그룹으로 분류하는 객체 정보 특징 분류부를 포함하며, 상기 프로그램 선택부는 상기 분류된 다수의 그룹을 기반으로 상기 대상 객체에게 맞는 상기 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 추천한다.Here, the program selection unit includes an information integrator for integrating the object information for the input target object, an object information feature generator for generating object information features by extracting the integrated object information through a feature extraction algorithm, and the object A program of the fitness content suitable for the target object based on the grouped information feature and an object information feature classifying unit for classifying the clustered object information feature into a plurality of groups, wherein the program selection unit is based on the classified plurality of groups recommend

여기서, 상기 영상 인식 모델은 상기 대상 객체의 윤곽선 정보를 추출하는 윤곽선 추출부, 상기 윤곽선 추출부에서 추출된 상기 윤곽선 정보를 병합하여 상기 대상 객체의 신체 형태 정보를 취합하는 윤곽선 병합부 및 상기 대상 객체의 신체 형태 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 각 신체 구조를 판별하고, 상기 각 신체 구조를 재조합하는 신체 특징 추출부를 포함하고, 상기 재조합된 각 신체 구조를 기반으로 상기 대상 객체를 인식한다.Here, the image recognition model includes a contour extracting unit for extracting contour information of the target object, a contour merging unit for collecting body shape information of the target object by merging the contour information extracted from the contour extracting unit, and the target object and a body feature extracting unit that determines each body structure of the target object based on body shape information of the target object and recombines each body structure, and recognizes the target object based on the recombined body structure.

여기서, 상기 영상 처리부는 검출된 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 기반으로 상기 대상 객체의 영역을 라벨링하고, 상기 대상 객체의 움직임에 따라서 상기 라벨링이 이동하며, 상기 표준 객체의 움직임 특징과 상기 라벨링을 비교하여 일치율을 판단한다.Here, the image processing unit labels the area of the target object based on the detected motion characteristic according to the motion of the target object, the labeling moves according to the motion of the target object, the motion characteristic of the standard object and the Compare the labeling to determine the concordance rate.

여기서, 상기 디스플레이부는 좌우로 분할되어 상기 표준 객체의 움직임 영상 및 상기 대상 객체의 움직임 영상을 추출하며, 상기 디스플레이부는 (i) 상기 일치율, (ii) 상기 대상 객체의 운동 횟수, (iii) 상기 대상 객체의 운동 목표 횟수 및 (iv) 상기 대상 객체가 소모한 열량 정보를 상단 또는 하단에 표시한다.Here, the display unit is divided into left and right to extract a motion image of the standard object and a motion image of the target object, and the display unit (i) the coincidence rate, (ii) the number of motions of the target object, (iii) the target The target number of exercise of the object and (iv) information on the amount of calories consumed by the target object are displayed at the top or bottom.

여기서, 상기 디스플레이부는 상기 대상 객체의 상기 일치율이 기 설정된 수치 이하로 떨어질 경우, 상기 대상 객체의 움직임 영상에 상기 일치율이 떨어지는 상기 대상 객체의 신체 기관을 표시하며, 상기 일치율을 올리기 위하여 동작 교정 유도 영상을 출력하며, 상기 프로세서는 상기 일치율을 기반으로 상기 대상 객체의 피트니스 성취도 지표를 산출한다.Here, when the matching rate of the target object falls below a preset value, the display unit displays the body organs of the target object with the falling matching rate on the motion image of the target object, and a motion correction induction image to increase the matching rate , and the processor calculates a fitness achievement index of the target object based on the match rate.

여기서, 상기 프로세서는 상기 피트니스 성취도 지표를 통해 사용하여 성취도에 따라 상기 대상 객체의 캐릭터를 강화하는 캐릭터 강화를 수행하고, 상기 피트니스 성취도 지표를 기반으로 상기 대상 객체간의 순위를 부여하는 순위 시스템을 수행하는 것을 특징으로 한다.Here, the processor performs character reinforcement for strengthening the character of the target object according to the achievement by using through the fitness achievement index, and performs a ranking system that gives a ranking between the target objects based on the fitness achievement index characterized in that

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피트니스 보조 방법은, 피트니스를 보조하기 위한 피트니스 보조 시스템에 의한 피트니스 보조 방법에 있어서, 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠를 상기 피트니스 보조 시스템을 이용하는 상기 대상 객체에게 디스플레이부를 통해 제공하는 단계, 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 단계 및 상기 대상 객체의 동작 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하여 표준 객체의 움직임 특징과 비교하며, 상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계를 포함한다.A fitness assistance method according to another embodiment of the present invention is a fitness assistance method by a fitness assistance system for assisting fitness, wherein fitness-related fitness content is provided to the target object using the fitness assistance system through a display unit detecting the motion of the target object to collect motion information of the target object, and detecting motion characteristics according to the motion of the target object based on the motion information of the target object and comparing it with the motion characteristics of a standard object and controlling an aspect in which the fitness content is provided to the display unit.

여기서, 상기 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 단계는 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 단계 및 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 단계를 포함하고, 상기 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 단계는 상기 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 단계에서 상기 대상 객체의 동작 감지가 원활하지 않은 경우 방해하는 요인에 따른 인식률 저하를 방지하기 위해 수행한다.Here, the collecting of the motion information of the target object includes detecting the motion of the target object to detect the kinect information of the target object, and collecting image information of the target object by detecting the motion of the target object. The step of collecting the image information of the target object is to prevent a decrease in the recognition rate due to factors that interfere when the motion detection of the target object is not smooth in the step of detecting the kinect information of the target object. carry out

여기서, 상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계는 상기 디스플레이부의 소정 영역이 소정 밝기를 형성하도록 제어하며, 상기 디스플레이부에 상기 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠가 제공되도록 제어하는 단계, 상기 대상 객체에 대한 (i) 신체 정보, (ii)연령, (iii)성별, (iv) 체형, (v) 운동 목적 중 적어도 하나의 객체 정보가 입력되며, 상기 객체 정보를 기반으로 상기 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 선택하는 단계 및 (i) 상기 키넥트 정보를 기반으로 상기 대상 객체를 인식하여 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하거나, 또는 (ii) 상기 대상 객체에 대한 입력된 이미지를 영상 인식 모델에 적용하여 상기 대상 객체를 인식하고, 상기 영상 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하는 단계를 포함한다.Here, the step of controlling the manner in which the fitness content is provided to the display unit includes controlling a predetermined area of the display unit to form a predetermined brightness, and controlling the display unit to provide the fitness content related to the fitness, the At least one object information of (i) body information, (ii) age, (iii) gender, (iv) body type, and (v) exercise purpose for the target object is input, and based on the object information, selecting a program and (i) recognizing the target object based on the Kinect information to detect motion characteristics according to the motion of the target object, or (ii) image recognition of an input image of the target object and recognizing the target object by applying it to a model, and detecting a motion characteristic according to the motion of the target object based on the image information.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명은 모바일 게임 요소에서의 흥미를 유발하는 콘텐츠를 통해 지속적으로 피트니스 이용을 유도하는 효과를 제공할 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, the present invention can provide an effect of continuously inducing the use of fitness through content that arouses interest in mobile game elements.

본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명은 인공지능 알고리즘 기반 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 추천 시스템을 통해 사용자에게 가장 효과적인 피트니스 프로그램을 제공 할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the present invention can provide the most effective fitness program to the user through an artificial intelligence algorithm-based personalized fitness program recommendation system.

본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명은 인공지능 기반 영상 인식에서의 사용자 인식 및 특징을 추출하는 과정에서 방해요인이 존재하는 상황에서도 사용자의 영상정보 특징 추출을 수행할 수 있으며, 키넥트를 통한 영상 인식에서 인공지능 기법을 보완적으로 사용하여 인식률을 개선시키는 효과가 있다.According to embodiments of the present invention, the present invention can perform feature extraction of image information of a user even in a situation where there are obstacles in the process of user recognition and feature extraction in artificial intelligence-based image recognition, and Kinect It has the effect of improving the recognition rate by using artificial intelligence techniques complementary to image recognition.

여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.Even if it is an effect not explicitly mentioned herein, the effects described in the following specification expected by the technical features of the present invention and their potential effects are treated as if they were described in the specification of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템을 예시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 프로세서를 예시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 구성을 나타내는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템을 통한 피트니스를 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 영상 인식 모델 과정을 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 방법을 나타내는 흐름도이다.
1 is a block diagram illustrating a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a processor of a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram illustrating the configuration of a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of operating a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating the selection of a personalized fitness program by the fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a fitness process through a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary diagram illustrating an image recognition model process of a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a fitness assistance method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하고, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.Hereinafter, in the description of the present invention, if it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscured as it is obvious to those skilled in the art with respect to related known functions, the detailed description thereof will be omitted, and some embodiments of the present invention will be described. It will be described in detail with reference to exemplary drawings. However, the present invention may be embodied in various different forms, and is not limited to the described embodiments. In addition, in order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings indicate the same members.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항들 중의 어느 항을 포함한다.and/or includes a combination of a plurality of related recited claims or any of a plurality of related recited claims.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have a meaning or role distinct from each other by themselves.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 발명은 게임 기반 인공지능 피트니스 보조 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a game-based artificial intelligence fitness assistance system and method.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템을 예시한 블록도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 프로세서를 예시한 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 피트니스 보조 시스템(10)은 디스플레이부(100), 객체 인식부(200) 및 프로세서(300)를 포함한다. 피트니스 보조 시스템(10)은 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.1 is a block diagram illustrating a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a processor of the fitness assistance system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1 , the fitness assistance system 10 includes a display unit 100 , an object recognition unit 200 , and a processor 300 . The fitness assistance system 10 may omit some of the various components illustrated by way of example in FIG. 1 or may additionally include other components.

피트니스 보조 시스템(10)은 게임 요소가 접목된 피트니스 보조 시스템으로 지속적인 동기 유발의 부재로 인한 피트니스 중도 포기의 보완 수단으로써, 다수의 유저간 피트니스 대전, 캐릭터 성장, 랭킹 등의 게임 요소를 추가하여 피트니스에 대한 동기를 지속적으로 유발할 수 있다. 피트니스 보조 시스템(10)은 상술한 유저간 피트니스 대전뿐 아니라 다수의 유저간의 상호작용으로 단합력을 이용하는 게임을 수행할 수 있다. 또한, 피트니스 보조 시스템(10)은 장소의 제약을 받지 않는다.The fitness assistance system 10 is a fitness assistance system in which game elements are grafted, and as a supplementary means of giving up fitness due to the absence of continuous motivation, it is possible to add game elements such as fitness battles between multiple users, character growth, and ranking to fitness may continue to motivate. The fitness assistance system 10 may perform a game using unity through interaction between a plurality of users as well as the aforementioned fitness competition between users. In addition, the fitness assistance system 10 is not limited by location.

피트니스 보조 시스템(10)은 스마트 피트니스 분야에 적용시키는 것이 가능하며, 사용자의 성별, 연령, 체형, 운동 목적 등의 개인 특성을 고려하여 개인 맞춤형 피트니스 프로그램을 제공하고, 피트니스 종료 후 피트니스 성취도에 따른 게임 캐릭터 구현 보상을 통해 지속적인 동기 유발을 제공할 수 있다.The fitness assistance system 10 can be applied to the smart fitness field, and provides a personalized fitness program in consideration of personal characteristics such as a user's gender, age, body type, and exercise purpose, and a game according to fitness achievement after completion of fitness Character implementation rewards can provide continuous motivation.

피트니스 보조 시스템(10)은 모바일 게임 요소를 사용하여 유저간 피트니스 대전 콘텐츠, 캐릭터 성장 콘텐츠, 랭킹 콘텐츠 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체의 신체 정보, 성별, 연력, 운동 목적 등의 정보를 처리하는 인공지능 알고리즘을 통해 개인 맞춤형 피트니스 프로그램을 추천할 수 있다.The fitness assistance system 10 may consist of user-to-user fitness competition content, character growth content, ranking content, and the like using mobile game elements. In addition, the fitness assistance system 10 may recommend a personalized fitness program through an artificial intelligence algorithm that processes information such as body information, gender, age, and exercise purpose of the target object.

대상 객체는 피트니스 보조 시스템(10)을 사용하는 사용자로서, 피트니스 보조 시스템(10)을 이용하여 피트니스를 보조하는 사람이다.The target object is a user who uses the fitness assistance system 10 , and is a person who assists fitness using the fitness assistance system 10 .

피트니스 보조 시스템(10)은 개인에게 맞는 피트니스 프로그램을 추천해줄 수 있다. 또한, 피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체 인식 및 특징 추출에 있어서, 방해 요인이 존재하는 상황에서 대상 객체의 영상 정보 특징 추출을 수행할 수 있다.The fitness assistance system 10 may recommend a fitness program suitable for an individual. In addition, the fitness assistance system 10 may perform image information feature extraction of the target object in the presence of an obstacle in target object recognition and feature extraction.

피트니스 보조 시스템(10)은 키넥트(210)를 통해 영상 인식을 하며, 인공 지능 기법을 보완적으로 사용하여 인식률을 개선시킬 수 있다.The fitness assistance system 10 may recognize an image through the Kinect 210 and may improve the recognition rate by using artificial intelligence as a complement.

피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체가 행하는 피트니스 프로그램에서 이용되는 운동 기구에 제한이 없다. 운동 기구는 아령, 짐볼 등과 같이 부피가 작은 운동 기구뿐 아니라 러닝 머신, 싸이클 등과 같이 부피가 큰 운동 기구를 이용할 수도 있다.The fitness assistance system 10 is not limited to the exercise equipment used in the fitness program performed by the target object. As the exercise equipment, not only small-volume exercise equipment such as dumbbells and a gym ball, but also large-volume exercise equipment such as a treadmill and a cycle may be used.

피트니스 보조 시스템(10)은 피트니스 보조 시스템(10)을 사용하는 객체간의 경쟁 또는 협력을 행하는 게임을 통해 운동을 위한 지속적인 동기를 유발할 수 있다. 지속적인 동기 유발은 경쟁 또는 협력을 행하는 게임에 반드시 한정되는 것은 아니며 대상 객체가 운동 동작을 행하면서 흥미를 유발할 수 있는 콘텐츠일 수 있다.The fitness assistance system 10 may induce continuous motivation for exercise through a game in which competition or cooperation between objects using the fitness assistance system 10 is performed. The continuous motivation is not necessarily limited to a game in which competition or cooperation is performed, and may be content that can cause interest while the target object performs an exercise motion.

피트니스 보조 시스템(10)의 영상 인식 모델은 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network, CNN)을 기반으로 이용될 수 있다. 이는 반드시 한정되는 것은 아니다.The image recognition model of the fitness assistance system 10 may be used based on a convolutional neural network (CNN). This is not necessarily limited.

합성곱 신경망(Convolutional Neural Network, CNN)은 심층 신경망 (Deep Neural Network, DNN)의 한 종류로, 하나 또는 여러 개의 컨볼루션 계층(convolutional layer)과 통합 계층(pooling layer), 완전하게 연결된 계층(fully connected layer)들로 구성된 신경망을 나타낸다. 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network, CNN)은 다수의 레이어가 네트워크로 연결되며 히든 레이어를 포함한다. 레이어는 파라미터를 포함할 수 있고, 레이어의 파라미터는 학습 가능한 필터 집합을 포함한다. 필터는 컨볼루션 필터를 적용할 수 있다. 파라미터는 노드 간의 가중치 및/또는 바이어스를 포함한다.Convolutional Neural Network (CNN) is a type of Deep Neural Network (DNN). It consists of one or several convolutional layers, a pooling layer, and a fully connected layer. It represents a neural network composed of connected layers. A convolutional neural network (CNN) includes a hidden layer in which multiple layers are networked. A layer may include a parameter, and the parameter of the layer includes a set of learnable filters. A convolution filter can be applied as a filter. The parameters include weights and/or biases between nodes.

피트니스 보조 시스템(10)은 스마트 피트니스 서비스, 인공지능 기반 영상 인식을 활용한 콘텐츠, 스마트 피트니스 서비스를 위한 플랫폼, 영상 인식을 통한 다양한 콘텐츠 및 모바일 게임 적용을 통한 상호작용 콘텐츠에 적용할 수 있다.The fitness assistance system 10 may be applied to a smart fitness service, content using artificial intelligence-based image recognition, a platform for smart fitness service, various content through image recognition, and interactive content through mobile game application.

디스플레이부(100)는 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠를 피트니스 보조 시스템의 대상 객체에게 제공할 수 있다.The display unit 100 may provide fitness content related to fitness to a target object of the fitness assistance system.

디스플레이부(100)는 좌우로 분할되어 표준 객체 및 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체의 움직임 영상을 추출할 수 있다. 표준 객체는 피트니스 보조 트레이너 영상을 나타내며, 피트니스 보조 시스템(10)을 사용하는 대상 객체가 보고 피트니스 할 수 있는 형상을 나타내는 영상일 수 있다.The display unit 100 may be divided left and right to extract a motion image of a standard object and a target object of the fitness assistance system 10 . The standard object represents an image of a fitness assistant trainer, and may be an image representing a shape that a target object using the fitness assistant system 10 can see and do fitness.

디스플레이부(100)는 (i) 일치율, (ii) 대상 객체의 운동 횟수, (iii) 대상 객체의 운동 목표 횟수 및 (iv) 대상 객체가 소모한 열량 정보를 상단 또는 하단에 표시할 수 있다. 디스플레이부(100)의 상단 또는 하단에 위치하는 정보는 반드시 상술한 정보에 한정되지 않으며, 대상 객체의 운동에 도움을 줄 수 있는 정보를 더 포함할 수 있다.The display unit 100 may display (i) coincidence rate, (ii) the number of workouts of the target object, (iii) the target number of workouts of the target object, and (iv) information on calories consumed by the target object at the top or bottom. The information located at the top or bottom of the display unit 100 is not necessarily limited to the above-described information, and may further include information that can help the movement of the target object.

디스플레이부(100)는 대상 객체의 동작 일치율이 기 설정된 수치 이하로 떨어질 경우, 대상 객체의 움직임 영상에 일치율이 떨어지는 대상 객체의 신체 기관을 표시하며, 일치율을 올리기 위하여 동작 교정 유도 영상을 출력할 수 있다.When the motion matching rate of the target object falls below a preset value, the display unit 100 displays the body organs of the target object with the falling matching ratio on the motion image of the target object, and may output a motion correction guidance image to increase the matching ratio. have.

객체 인식부(200)는 대상 객체의 동작을 감지하여 대상 객체의 동작 정보를 수집할 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 객체 인식부(200)는 키넥트(210) 및 영상 획득부(220)를 포함한다. 객체 인식부(200)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.The object recognition unit 200 may collect motion information of the target object by detecting the motion of the target object. As shown in FIG. 1 , the object recognition unit 200 includes a Kinect 210 and an image acquisition unit 220 . The object recognition unit 200 may omit some of the various components exemplarily illustrated in FIG. 1 or may additionally include other components.

키넥트(210)는 대상 객체의 동작을 감지하여 인식하며, 대상 객체의 키넥트 정보를 검출할 수 있다. 키넥트 정보는 대상 객체의 움직임을 포함할 수 있다. 키넥트(210)는 컨트롤러가 없이 손짓, 음성, 몸 전체로 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 플레이 할 수 있다.The Kinect 210 senses and recognizes the motion of the target object, and may detect Kinect information of the target object. Kinect information may include a movement of a target object. The Kinect 210 may play a fitness content program using gestures, voice, and the entire body without a controller.

키넥트(210)는 대상 객체의 동작을 감지하여 키넥트 정보를 생성한다. 예를 들어, 키넥트(210)는 대상 객체에 대한 영상을 입력으로 특징점과 특징점간의 링크 정보를 생성한다. 특징점은 관절 마디를 나타낼 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Kinect 210 generates Kinect information by detecting the motion of the target object. For example, the Kinect 210 generates link information between key points by inputting an image of a target object. The feature point may indicate a joint node, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 피트니스 콘텐츠는 게임 콘텐츠, 대상 객체의 움직임 영상, 표준 객체의 움직임 영상, 일치율, 대상 객체의 운동 횟수, 대상 객체의 운동 목표 횟수, 대상 객체가 소모한 열량 정보 등 피트니스를 보조하기 위한 콘텐츠를 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention, fitness content includes game content, a motion image of a target object, a motion image of a standard object, a matching rate, the number of workouts of the target object, the target number of workouts of the target object, calorie information consumed by the target object, etc. It may include content for assisting fitness, but is not limited thereto.

키넥트(210)는 적외선 방출기(IR Emitter), 컬러 센서(Color Sensor), 적외선 거리 센서(IR Depth Sensor), 틸트 모터(Tilt Motor), 마이크로폰 배열(Microphone Array) 등을 포함한다. 키넥트(210)는 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체를 스캔하기 위해 적외선을 송신하며, 대상 객체의 몸에 닿은 적외선이 반사되어 수신된다. 키넥트(210)는 반사된 적외선에 따라 픽셀당 거리를 확인하며, 이미지 처리 소프트웨어가 실시간으로 대상 객체를 인식할 수 있다. 키넥트(210)는 대상 객체의 뼈 마디를 인식하여 대상 객체를 동작을 판단할 수 있다.The Kinect 210 includes an infrared emitter, a color sensor, an infrared distance sensor, a tilt motor, a microphone array, and the like. The Kinect 210 transmits infrared rays to scan the target object of the fitness assistance system 10 , and the infrared rays hitting the body of the target object are reflected and received. The Kinect 210 checks the distance per pixel according to the reflected infrared rays, and the image processing software can recognize the target object in real time. Kinect 210 may determine the operation of the target object by recognizing the bone nodes of the target object.

영상 획득부(220)는 대상 객체의 동작을 감지하여 대상 객체의 영상 정보를 수집할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상 획득부(220)는 카메라일 수 있고, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 대상 객체의 동작을 감지하여 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 장치로 형성될 수 있다.The image acquisition unit 220 may collect image information of the target object by detecting the motion of the target object. According to an embodiment of the present invention, the image acquisition unit 220 may be a camera, but is not necessarily limited thereto, and may be formed as a device for collecting image information of the target object by detecting the motion of the target object.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상 획득부(220)는 키넥트(210)를 통한 대상 객체의 동작 및 음성 감지가 원활하지 않은 경우에 방해하는 요인에 따른 인식률 저하를 방지하기 위해 사용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the image acquisition unit 220 may be used to prevent a decrease in the recognition rate due to factors that interfere when the motion and voice detection of the target object through the Kinect 210 are not smooth. .

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체의 동작 정보를 검출하기 위해 키넥트(210)를 우선적으로 사용하며, 대상 객체의 인식이 원활하지 않을 시 영상 획득부(220)를 통해 수집된 영상 정보를 기반으로 학습된 영상 인식 모델(331)을 이용하여 대상 객체를 인식하여 움직임 특징을 검출할 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, the fitness assistance system 10 preferentially uses the Kinect 210 to detect motion information of the target object, and when the recognition of the target object is not smooth, the image acquisition unit A motion characteristic may be detected by recognizing a target object using the image recognition model 331 learned based on the image information collected through 220 .

프로세서(300)는 대상 객체의 동작 정보를 기반으로 대상 객체의 움직임에 따른 동작 상태를 검출하며, 대상 객체의 움직임에 따른 동작 상태 및 피트니스 콘텐츠가 디스플레이부(100)에 제공되는 양태를 제어할 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 프로세서(300)는 디스플레이 제어부(310), 프로그램 선택부(320), 영상 처리부(330) 및 게임 실행부(340)를 포함한다. 프로세서(300)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.The processor 300 may detect an operation state according to the movement of the target object based on the operation information of the target object, and may control an aspect in which the operation state and fitness content according to the movement of the target object are provided to the display unit 100 . have. 1 , the processor 300 includes a display control unit 310 , a program selection unit 320 , an image processing unit 330 , and a game execution unit 340 . The processor 300 may omit some of the various components exemplarily illustrated in FIG. 1 or may additionally include other components.

디스플레이 제어부(310)는 디스플레이부(100)의 소정 영역이 소정 밝기를 형성하도록 제어하며, 디스플레이부(100)에 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠가 제공되도록 제어할 수 있다.The display control unit 310 may control a predetermined area of the display unit 100 to form a predetermined brightness, and may control the display unit 100 to provide fitness-related fitness content.

프로그램 선택부(320)는 대상 객체에 대한 (i) 신체 정보, (ii)연령, (iii)성별, (iv) 체형, (v) 운동 목적 중 적어도 하나의 객체 정보가 입력되면 객체 정보를 기반으로 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 선택할 수 있다.The program selection unit 320 is based on the object information when at least one of (i) body information, (ii) age, (iii) gender, (iv) body type, and (v) exercise purpose for the target object is input. You can select a program of fitness content.

도 2를 참조하면, 프로그램 선택부(320)는 정보 통합부(322), 객체 정보 특징 생성부(324) 및 객체 정보 특징 분류부(326)를 포함한다. 프로그램 선택부(320)는 도 2에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the program selection unit 320 includes an information integrator 322 , an object information feature generator 324 , and an object information feature classifier 326 . The program selection unit 320 may omit some of the various components exemplarily illustrated in FIG. 2 or may additionally include other components.

정보 통합부(322)는 입력된 대상 객체 정보를 통합할 수 있다.The information integrator 322 may integrate the input target object information.

객체 정보 특징 생성부(324)는 통합된 객체 정보를 특징 추출 알고리즘을 통해 추출하여 객체 정보 특징을 생성할 수 있다.The object information feature generation unit 324 may generate object information features by extracting the integrated object information through a feature extraction algorithm.

객체 정보 특징 분류부(326)는 객체 정보 특징을 군집화하며, 군집화된 객체 정보 특징을 다수의 그룹으로 분류할 수 있다.The object information feature classifying unit 326 may cluster object information features and classify the clustered object information features into a plurality of groups.

프로그램 선택부(320)는 객체 정보 특징 분류부(326)에서 분류된 다수의 그룹을 기반으로 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체에게 맞는 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 추천할 수 있다.The program selection unit 320 may recommend a fitness content program suitable for the target object of the fitness assistance system 10 based on the plurality of groups classified by the object information characteristic classification unit 326 .

프로그램 선택부(320)가 수행하는 과정은 도 4를 통해 자세히 후술하도록 한다.A process performed by the program selection unit 320 will be described later in detail with reference to FIG. 4 .

영상 처리부(330)는 (i) 키넥트(210)에서 검출된 키넥트 정보를 기반으로 대상 객체를 인식하여 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하거나, 또는 (ii) 영상 획득부(220)에서 수집된 영상 정보를 기반으로 대상 객체에 대한 입력된 이미지를 영상 인식 모델(331)에 적용하여 대상 객체를 인식하고, 영상 정보를 기반으로 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출할 수 있다.The image processing unit 330 (i) recognizes a target object based on the Kinect information detected by the Kinect 210 and detects a motion characteristic according to the movement, or (ii) the image acquired by the image acquisition unit 220 Based on the image information, an input image of the target object may be applied to the image recognition model 331 to recognize the target object, and a motion characteristic according to the motion of the target object may be detected based on the image information.

영상 처리부(330)는 추출된 대상 객체의 움직임 특징을 기반으로 대상 객체의 영역을 라벨링하고, 대상 객체의 움직임에 따라서 라벨링이 이동한다. 영상 처리부(330)는 표준 객체의 움직임 특징과 라벨링을 비교하여 일치율을 판단할 수 있다.The image processing unit 330 labels a region of the target object based on the extracted motion characteristics of the target object, and the labeling moves according to the movement of the target object. The image processing unit 330 may determine the matching rate by comparing the labeling with the motion characteristics of the standard object.

라벨링은 객체를 각각 분별하기 위해 인접한 픽셀 값들끼리 그룹화하여 번호를 매긴 것으로, 인접한 화소들을 묶어 하나의 객체로 판단하는 방식이다.Labeling is a method of grouping and numbering adjacent pixel values in order to identify each object.

게임 실행부(340)는 대상 객체와, 네트워크로 연결된 다른 대상 객체의 동작에 따른 대화형 게임 콘텐츠를 실행할 수 있다. 디스플레이부(100)는 게임 실행부(340)에 의해 실행되는 대화형 게임 콘텐트의 다른 대상 객체의 운동 장면을 대상 객체의 운동 장면과 겹쳐 출력할 수 있다.The game execution unit 340 may execute the interactive game content according to the operation of the target object and another target object connected through a network. The display unit 100 may output a motion scene of another target object of the interactive game content executed by the game execution unit 340 overlaid with the motion scene of the target object.

대화형 게임 콘텐츠는 인터랙티브를 통해 형성될 수 있으며 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 인터랙티브는 상호활동적인, 쌍방향의 의미를 지니며, 대상 객체가 다른 대상 객체와 대화를 하듯이 입력과 출력을 할 수 있는 프로그램이다.The interactive game content may be formed through an interactive method, but is not limited thereto. Interactive is an interactive, interactive program that can input and output as if a target object were talking to another target object.

도 2를 참조하면, 영상 처리부(330)의 영상 인식 모델(331)은 윤곽선 추출부(332), 윤곽선 병합부(334), 특징 추출부(336)를 포함한다. 영상 인식 모델(331)은 합성곱 신경망 네트워크(Convolutional Neural Network, CNN)를 기반으로 입력된 이미지의 윤곽선 특징을 추출하고 병합하여 형태 및 형상 특징을 추출할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the image recognition model 331 of the image processing unit 330 includes a contour extractor 332 , an outline merging unit 334 , and a feature extractor 336 . The image recognition model 331 may extract shape and shape features by extracting and merging contour features of an input image based on a convolutional neural network (CNN).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상 인식 모델(331)은 이미지를 일정한 패턴으로 변환하기 위해 수행하는 행렬 연산으로, 동일한 필터가 이미지 전체에 적용되면 그 특징이 데이터에 있는지 없는지를 검출할 수 있다. 영상 인식 모델(331)은 이미지에서 특징을 추출하며, 분류하고, 분류 결과를 출력할 수 있으며, 이미지의 특징을 매칭시킨 결과가 같으면 같은 이미지로 판단한다.According to an embodiment of the present invention, the image recognition model 331 is a matrix operation performed to transform an image into a certain pattern, and when the same filter is applied to the entire image, it is possible to detect whether the feature is in the data or not. . The image recognition model 331 may extract a feature from an image, classify it, and output a classification result, and if the result of matching the features of the image is the same, it is determined as the same image.

윤곽선 추출부(332)는 대상 객체의 신체의 윤곽선 정보를 추출할 수 있다. 윤곽선 추출부(332)는 점이나 엣지 등 이미지에서 자주 검출되는 선과 같은 윤곽선을 추출할 수 있다.The contour extractor 332 may extract contour information of the body of the target object. The outline extraction unit 332 may extract an outline such as a line frequently detected in an image, such as a point or an edge.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 윤곽선 추출부(332)는 윤곽선 필터를 적용하여 윤곽선을 추출하며, 윤곽선인 경우 결과 값이 높으며, 윤곽선이 아니거나 윤곽선과 비슷하지 않을 경우는 결과 값이 0에 가깝게 산출될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the contour extraction unit 332 extracts the contour by applying the contour filter, and in the case of a contour, the result value is high, and when it is not a contour or not similar to the contour, the result value is 0. can be approximated.

윤곽선 병합부(334)는 윤곽선 추출부(332)에서 추출된 윤곽선 정보를 병합하여 대상 객체의 신체 형태 정보를 취합할 수 있다. 윤곽선 병합부(334)는 원이나 삼각 등의 모형을 인식하여 병합하며, 대상 객체의 각 신체 부분의 형태로 병합될 수 있다.The contour merging unit 334 may collect the body shape information of the target object by merging the contour information extracted by the contour extracting unit 332 . The outline merging unit 334 recognizes and merges a model such as a circle or a triangle, and may be merged in the shape of each body part of the target object.

신체 특징 추출부(336)는 대상 객체의 신체 형태 정보를 기반으로 대상 객체의 각 신체 구조를 판별하고, 각 각 신체 구조를 재조합할 수 있다. 피트니스 보조 시스템(10)은 재조합된 각 신체 구조를 기반으로 상기 대상 객체를 인식할 수 있다.The body feature extractor 336 may determine each body structure of the target object based on the body shape information of the target object, and recombine each body structure. The fitness assistance system 10 may recognize the target object based on each recombined body structure.

피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체의 움직임 특징을 추출하지 못한 경우 다시 키넥트(210)를 사용해서 인식을 시도하고, 인식이 원활하지 않는 경우 영상 획득부(220)를 통해 수집된 영상 정보를 기반으로 윤곽선 특징 정보의 추출 다시 수행할 수 있다.When the fitness assistance system 10 fails to extract the movement characteristics of the target object, it attempts recognition again using the Kinect 210 , and when the recognition is not smooth, the image information collected through the image acquisition unit 220 is used. Extraction of contour feature information can be performed again based on

피트니스 보조 시스템(10)의 피트니스 콘텐츠는 피트니스 보조 시스템(10)을 사용하는 객체간의 피트니스 대전을 통해 대상 객체의 흥미 및 동기를 유발할 수 있다. 피트니스 대전은 게임 실행부(340)에 의해 실행될 수 있다.The fitness content of the fitness assistance system 10 may induce interest and motivation in the target object through a fitness competition between objects using the fitness assistance system 10 . The fitness competition may be executed by the game execution unit 340 .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 객체간의 피트니스 대전은 일치율을 기반으로 대상 객체의 피트니스 성취도 지표를 산출할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 일치율은 대상 객체의 움직임 특징과 표준 객체의 움직임 특징이 일치하는 정도를 의미할 수 있다. 디스플레이부(100)는 객체간의 피트니스 대전의 경쟁자의 운동 장면을 겹쳐 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in a fitness match between objects, a fitness achievement index of a target object may be calculated based on a match rate. According to an embodiment of the present invention, the coincidence rate may mean a degree to which the motion characteristic of the target object matches the motion characteristic of the standard object. The display unit 100 may output a superimposed exercise scene of a competitor in a fitness competition between objects.

객체간의 피트니스 대전은 피트니스 성취도 지표를 통해 사용하여 성취도에 따라 대상 객체의 캐릭터를 강화하는 캐릭터 강화 및 피트니스 성취도 지표를 기반으로 객체간의 순위를 부여하는 순위 시스템을 포함할 수 있다.The fitness competition between objects may include character reinforcement for reinforcing the character of the target object according to the achievement by using the fitness achievement index, and a ranking system for giving a ranking between objects based on the fitness achievement index.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 구성을 나타내는 예시도이다.3 is an exemplary diagram illustrating the configuration of a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.

피트니스 보조 시스템(10)의 구성요소들은 도 3과 같이 위치할 수 있으며, 피트니스 보조 시스템(10)의 구성요소들의 위치는 반드시 이에 한정되지 않는다.The components of the fitness assistance system 10 may be located as shown in FIG. 3 , and the positions of the components of the fitness assistance system 10 are not necessarily limited thereto.

피트니스 보조 시스템(10)의 객체 인식부(200)의 키넥트(210) 및 영상 획득부(220)는 대상 객체의 동작을 감지할 수 있는 위치에 위치한다. 또한, 피트니스 보조 시스템(10)의 디스플레이부(100)는 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체가 콘텐츠를 확인할 수 있는 곳에 위치할 수 있다. 프로세서(300)는 디스플레이부(100) 및 객체 인식부(200)와 영상 정보 및 특징 정보를 주고 받을 수 있는 곳에 위치할 수 있다.The Kinect 210 and the image acquisition unit 220 of the object recognition unit 200 of the fitness assistance system 10 are located at positions capable of detecting the motion of the target object. Also, the display unit 100 of the fitness assistance system 10 may be located where the target object of the fitness assistance system 10 can check content. The processor 300 may be located at a place where image information and feature information can be exchanged with the display unit 100 and the object recognition unit 200 .

도 3을 참조하면, 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체와 영상 획득부(220) 및 영상 획득부(220)와 프로세서(300)는 대상 객체의 영상 정보를 주고 받을 수 있는 곳에 위치할 수 있다. 또한, 피트니스 보조 시스템(10)의 프로세서(300)와 디스플레이부(100) 및 디스플레이부(100)와 대상 객체는 추출된 특징 정보를 주고 받을 수 있다.Referring to FIG. 3 , the target object, the image acquisition unit 220 , and the image acquisition unit 220 and the processor 300 of the fitness assistance system 10 may be located where image information of the target object can be exchanged. . In addition, the processor 300 and the display unit 100 of the fitness assistance system 10 , and the display unit 100 and the target object may exchange extracted feature information.

디스플레이부(100)는 일반적인 디스플레이 장치로 형성될 수 있으며, 피트니스 보조 시스템(10)을 위해 형성된 디스플레이 장치일 수 있으며, 컴퓨터 또는 텔레비전과 같이 디스플레이 장치로 형성된 가전 제품을 통해 출력될 수 있다.The display unit 100 may be formed as a general display device, may be a display device formed for the fitness assistance system 10 , and may be output through a home appliance formed as a display device such as a computer or a television.

객체 인식부(200)의 키넥트(210)는 대상 객체의 동작 정보를 우선적으로 검출하여 키넥트 정보를 검출하도록 구성하며, 영상 획득부(220)는 대상 객체의 영상 정보를 실시간으로 수집할 수 있는 성능으로 구성할 수 있다.The Kinect 210 of the object recognition unit 200 is configured to detect the Kinect information by preferentially detecting the motion information of the target object, and the image acquisition unit 220 can collect the image information of the target object in real time. It can be configured with performance.

프로세서(300)는 수집한 영상 정보의 대상 객체 움직임에 따른 동작 상태를 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.The processor 300 may be configured to detect an operation state according to the movement of the target object of the collected image information.

이하에서는 피트니스 보조 시스템(10)을 통한 피트니스 운동 과정에 대해 흐름을 따라 설명한다.Hereinafter, a flow of a fitness exercise process through the fitness assistance system 10 will be described.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of operating a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.

피트니스 보조 시스템(10)의 동작 방법은 로그인하는 단계(S100), 게임 콘텐츠 이용 단계(S200), 피트니스 콘텐츠 이용 단계(S300), 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택 단계(S400), 피트니스 보조 시스템(10)을 통한 피트니스 단계(S500), 피트니스 종료 후 결과에 따른 게임 캐릭터 구현 단계(S600) 및 콘텐츠 이용 종료 단계(S700)를 포함한다.The method of operation of the fitness assistance system 10 includes a log-in step (S100), a game content use step (S200), a fitness content use step (S300), a personalized fitness program selection step (S400), a fitness assistance system (10). It includes a fitness step (S500) through fitness, a game character implementation step (S600) according to the result after fitness ends, and a content use end step (S700).

피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체는 피트니스 운동을 하기 위해 피트니스 보조 시스템(10)에 로그인할 수 있다(S100). 단계 S100에서, 대상 객체가 피트니스 보조 시스템(10)에 로그인 할 때 대상 객체의 정보를 입력한다.The target object of the fitness assistance system 10 may log in to the fitness assistance system 10 to perform a fitness exercise (S100). In step S100, when the target object logs in to the fitness assistance system 10, information of the target object is input.

피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체는 피트니스 보조 시스템(10)의 로그인(S100)이 완료되면, 게임 콘텐츠를 이용(S200) 여부를 결정할 수 있다.When the login ( S100 ) of the fitness assistance system 10 is completed, the target object of the fitness assistance system 10 may determine whether to use the game content ( S200 ).

단계 S300에서, 피트니스 보조 시스템(10)은 피트니스 콘텐츠 이용 여부를 결정할 수 있으며, 피트니스 콘텐츠를 이용하면 단계 S400을 수행하고 피트니스 콘텐츠를 이용하지 않을 경우 게임 콘텐츠 이용(S200)을 위해 이용 여부를 결정하는 단계로 돌아갈 수 있다.In step S300, the fitness assistance system 10 may determine whether to use the fitness content, if the fitness content is used, perform step S400, and if the fitness content is not used, determining whether to use the game content for use (S200) You can go back to step.

개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택 단계(S400)는 도 5를 참조하여 자세히 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택을 나타내는 흐름도이다.The step of selecting a personalized fitness program ( S400 ) will be described in detail with reference to FIG. 5 . 5 is a flowchart illustrating the selection of a personalized fitness program by the fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택 단계(S400)는 피트니스 보조 시스템(10)의 프로그램 선택부(320)를 통해 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the individually customized fitness program selection step ( S400 ) may be performed through the program selection unit 320 of the fitness assistance system 10 .

개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택 단계(S400)는 피트니스 보조 시스템(10)에 대상 객체에 대한 객체 정보가 입력되면 입력 정보를 통합하는 단계(S410), 특징추출 알고리즘을 수행하는 단계(S420), 추출된 특징에 따른 군집화 단계(S430), 특징 그룹별 분류 알고리즘을 수행하는 단계(S440) 및 특징이 분류된 그룹에 따른 맞춤 피트니스 프로그램을 추천하는 단계(S450)를 포함한다.The personalized fitness program selection step (S400) is a step of integrating the input information when the object information for the target object is input to the fitness assistance system 10 (S410), the step of performing a feature extraction algorithm (S420), the extracted features It includes a step of clustering according to (S430), a step of performing a classification algorithm for each feature group (S440), and a step of recommending a customized fitness program according to the group into which the feature is classified (S450).

피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체의 신체 정보, 체형, 연령, 성별, 운동 목적 등의 대상 객체의 객체 정보가 입력되면, 입력된 대상 객체의 객체 정보를 하나로 통합(S410)할 수 있다. 단계 S410은 프로그램 선택부(320)의 정보 통합부(322)에서 수행된다.When object information of the target object such as body information, body type, age, gender, and exercise purpose of the target object is input, the fitness assistance system 10 may integrate the input object information of the target object into one ( S410 ). Step S410 is performed by the information integration unit 322 of the program selection unit 320 .

통합된 객체의 정보는 특징추출 알고리즘(S420)을 거친다. 단계 S420에서, 피트니스 보조 시스템(10)의 프로그램 선택부(320)는 특징추출 알고리즘을 통해 입력된 객체 정보의 특징을 추출할 수 있다. 단계 S420은 프로그램 선택부(320)의 객체 정보 특징 생성부(324)에서 수행된다.The information of the integrated object goes through a feature extraction algorithm (S420). In step S420 , the program selection unit 320 of the fitness assistance system 10 may extract features of the input object information through a feature extraction algorithm. Step S420 is performed by the object information feature generation unit 324 of the program selection unit 320 .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 단계 S420은 대상 객체의 신체 정보를 통해 대상 객체가 체중, 골격근량 또는 체지방량을 늘려야 하는지 줄여야 하는지에 대한 특징 추출을 포함할 수 있다. 또한, 단계 S420은 대상 객체의 체형을 통해 대상 객체가 중심적으로 운동이 필요한 부분 등을 추출할 수 있으며, 대상 객체의 운동 목적을 통해 운동하고자 하는 부분의 특징을 추출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, step S420 may include feature extraction as to whether the target object should increase or decrease body weight, skeletal muscle mass, or body fat amount through body information of the target object. In addition, in step S420, a part that needs to be exercised centrally of the target object may be extracted through the body shape of the target object, and features of a part to be exercised may be extracted through the purpose of the movement of the target object.

피트니스 보조 시스템(10)은 상술한 과정을 통해 단계 S420이 완료되면, 추출된 특징에 따른 군집화(S430)를 수행한다. 군집화는 유사하거나 서로 관련 있는 항목끼리 묶어 기억하는 과정으로, 추출된 특징 중 유사하거나 서로 관련 있는 특징들끼리 묶을 수 있다.When step S420 is completed through the above-described process, the fitness assistance system 10 performs clustering ( S430 ) according to the extracted features. Clustering is a process of grouping similar or related items together and remembering them. Among the extracted features, similar or related features can be grouped together.

군집화된 추출된 특징들은 특징 그룹별 분류 알고리즘(S440)을 거친다. 단계 S440에서, 피트니스 보조 시스템(10)의 프로그램 선택부(320)는 군집화된 추출된 특징들을 특징 그룹별 분류 알고리즘을 통해 군집화된 추출된 특징들을 분류할 수 있다.The clustered and extracted features are subjected to a classification algorithm for each feature group ( S440 ). In step S440 , the program selection unit 320 of the fitness assistance system 10 may classify the clustered extracted features through a feature group classification algorithm.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 단계 S440은 군집화된 추출된 특징들을 그룹별로 분류할 수 있다. 그룹은 10대 남성 그룹, 20대 여성 그룹, 10대 남성 체지방량 감소 그룹 등 다수의 특징에 따른 그룹으로 분류될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in step S440, the clustered extracted features may be classified into groups. The group may be classified into a group according to a number of characteristics, such as a teenage male group, a 20's female group, and a teenage male body fat reduction group.

상술한 단계 S430 및 단계 S440은 단계 프로그램 선택부(320)의 객체 정보 특징 분류부(326)에서 수행된다.Steps S430 and S440 described above are performed by the object information feature classifying unit 326 of the step program selection unit 320 .

피트니스 보조 시스템(10)은 그룹이 분류되면, 특징이 분류된 그룹에 따른 맞춤 피트니스 프로그램을 추천하는 단계(S450)를 수행한다.When the group is classified, the fitness assistance system 10 performs a step S450 of recommending a customized fitness program according to the group in which the characteristics are classified.

단계 S450은 단계 S440을 통해 분류된 그룹을 선택하는 단계이며, 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체에 알맞은 그룹으로 선택될 수 있다.Step S450 is a step of selecting the group classified through step S440 , and may be selected as a group suitable for the target object of the fitness assistance system 10 .

피트니스 보조 시스템(10)은 단계 S440을 통해 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체에 알맞은 그룹이 선택되면, 그 그룹에 맞는 개인 맞춤형 피트니스 프로그램이 추천된다.When the fitness assistance system 10 selects a group suitable for the target object of the fitness assistance system 10 in step S440 , a personalized fitness program suitable for the group is recommended.

피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체는 상술한 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택 단계(S400)를 통해 추천 받은 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 중 하나를 선택하여 피트니스를 진행할 수 있다.The target object of the fitness assistance system 10 may perform fitness by selecting one of the personalized fitness programs recommended through the above-described personalized fitness program selection step S400 .

피트니스 보조 시스템(10)은 단계 S400을 통해 피트니스 프로그램이 선택되면, 단계 S500을 수행할 수 있다.The fitness assistance system 10 may perform step S500 when a fitness program is selected through step S400 .

피트니스 보조 시스템(10)을 통한 피트니스 단계(S500)는 도 6를 참조하여 자세히 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템을 통한 피트니스를 과정을 나타내는 흐름도이다.The fitness step S500 through the fitness assistance system 10 will be described in detail with reference to FIG. 6 . 6 is a flowchart illustrating a fitness process through a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 피트니스 보조 시스템(10)을 통한 피트니스 단계(S500)는 피트니스 보조 시스템(10)의 영상 처리부(320)를 통해 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the fitness step S500 through the fitness assistance system 10 may be performed through the image processing unit 320 of the fitness assistance system 10 .

피트니스 보조 시스템(10)을 통한 피트니스 단계(S500)는 키넥트(210)를 통해 검출된 키넥트 정보를 입력되면 키넥트 정보의 인식이 원활한지 확인하는 단계(S510), 학습된 영상 인식 모델(331)을 적용하는 단계(S520), 대상 객체 인식 단계(S530), 대상 객체 영상 이미지 수집 단계(S540), 대상 객체 움직임 특징 추출 단계(S550) 및 특징 추출 실패 여부 확인 단계(S560)를 포함한다.In the fitness step (S500) through the fitness assistance system (10), when the Kinect information detected through the Kinect (210) is input, checking whether the recognition of the Kinect information is smooth (S510), the learned image recognition model ( 331) applying step (S520), target object recognition step (S530), target object image image collection step (S540), target object motion feature extraction step (S550), and feature extraction failure checking step (S560). .

피트니스 보조 시스템(10)은 키넥트(210)를 통해 검출된 키넥트 정보가 입력되면, 키넥트(210)의 인식이 원활한지 판단할 수 있다(S510). 단계 S510에서 인식이 원활하면 단계 S530을 수행하며, 인식이 원활하지 않을 경우, 영상 획득부(220)를 통해 수집된 영상 정보를 통해 단계 S520을 수행한다.When the Kinect information detected through the Kinect 210 is input, the fitness assistance system 10 may determine whether the recognition of the Kinect 210 is smooth ( S510 ). If the recognition is smooth in step S510, step S530 is performed. If the recognition is not smooth, step S520 is performed through the image information collected through the image acquisition unit 220 .

단계 S520은 영상 획득부(220)를 통해 수집된 영상 정보가 입력되면 학습된 영상 인식 모델(331)에 적용하여 대상 객체의 움직임에 따른 동작 상태를 검출할 수 있다. 학습된 영상 인식 모델(331)을 수행하는 과정은 도 7을 참조하여 자세히 설명한다. In operation S520 , when the image information collected through the image acquisition unit 220 is input, it may be applied to the learned image recognition model 331 to detect an operation state according to the movement of the target object. A process of performing the learned image recognition model 331 will be described in detail with reference to FIG. 7 .

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 영상 인식 모델 과정을 나타내는 예시도이다.7 is an exemplary diagram illustrating an image recognition model process of a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.

단계 S520은 인공지능 기반 영상 인식을 통해 입력된 이미지의 윤곽선 특징을 추출하고 병합하여 형태 및 형상 특징을 추출하는 합성곱 신경망 네트워크(Convolutional Neural Network, CNN) 기반 순차적 특징 추출 및 병합할 수 있다. 단계 S520은 추출된 형태 및 형상 정보를 토대로 대상 객체를 인식하고 대상 객체의 영상 정보를 수집하여 대상 객체의 움직임 정보를 추출한다.In step S520, a convolutional neural network (CNN)-based sequential feature extraction and merging that extracts and merges contour features of an input image through artificial intelligence-based image recognition to extract shape and shape features. In step S520, the target object is recognized based on the extracted shape and shape information, and image information of the target object is collected to extract motion information of the target object.

피트니스 보조 시스템(10)은 영상 획득부(220)를 통해 수집된 영상 정보가 입력되면, 영상 정보에 따른 입력 이미지가 생성될 수 있다. 입력된 이미지는 단계 S522를 통해 윤곽선 특징을 추출할 수 있다.When the image information collected through the image acquisition unit 220 is input, the fitness assistance system 10 may generate an input image according to the image information. From the input image, contour features may be extracted through step S522.

단계 S522는 대상 객체의 신체 구조의 윤곽선 정보를 추출하는 것을 의미한다.Step S522 means extracting contour information of the body structure of the target object.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 윤곽선 특징 추출은 대상 객체의 신체의 겉 표면을 선으로 쪼개진 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어 대상 객체의 머리는 사분원으로 나눠져 4개의 윤곽선 정보로 추출되며, 목은 1개, 다리는 2개 등 다수의 윤곽선 정보로 나눠져 추출될 수 있다. 단계 S522은 영상 처리부(330)의 윤곽선 추출부(332)에서 수행된다.According to an embodiment of the present invention, the contour feature extraction may be formed in a form in which the outer surface of the body of the target object is divided into lines. For example, the head of the target object may be divided into quadrants and extracted as four pieces of outline information, and the head of the target object may be divided and extracted into a plurality of pieces of outline information, such as one neck and two legs. Step S522 is performed by the outline extraction unit 332 of the image processing unit 330 .

단계 S524는 단계 S522에서 추출된 대상 객체 신체 구조의 윤곽선 정보를 기반으로 윤곽선을 병합한다. 단계 S524는 단계 S522의 윤곽선 정보를 병합하여 대상 객체의 신체 구조 형태 정보를 취합할 수 있다.In step S524, outlines are merged based on the outline information of the body structure of the target object extracted in step S522. In operation S524, information on the shape of the body structure of the target object may be collected by merging the contour information of operation S522.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 윤곽선 병합은 대상 객체의 신체의 겉 표면이 선으로 쪼개진 형태를 병합하는 과정이다. 예를 들어 사분원으로 나눠진 대상 객체의 머리는 머리의 윤곽선 3개가 모여 머리 정보로 병합될 수 있다. 병합된 대상 객체의 신체 정보는 대상 객체의 각 신체를 나타내는 머리, 목, 팔, 몸통 및 다리 정보일 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 의해 대상 객체의 신체를 다수로 분해한 정보일 수 있다. 단계 S524은 영상 처리부(330)의 윤곽선 병합부(334)에서 수행된다.According to an embodiment of the present invention, the outline merging is a process of merging the shape in which the outer surface of the body of the target object is divided by lines. For example, the head of the target object divided into quadrants may be merged into head information by gathering three head outlines. The merged body information of the target object may be head, neck, arm, torso, and leg information indicating each body of the target object, but is not necessarily limited thereto, and may be information obtained by decomposing the body of the target object into a plurality of pieces if necessary. have. Step S524 is performed by the outline merging unit 334 of the image processing unit 330 .

단계 S526는 단계 S524에서 병합된 대상 객체의 신체 형태 정보의 형태 및 형상 특징을 추출할 수 있다. 단계 S526은 단계 S524의 병합된 신체 형태 정보를 기반으로 각 신체 구조를 판별하고, 그 특징을 추출할 수 있다.In step S526, the shape and shape features of the body shape information of the target object merged in step S524 may be extracted. In step S526, each body structure may be determined based on the merged body shape information in step S524, and features thereof may be extracted.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 형태 및 형상 특징 추출은 대상 객체의 신체 구조를 인식하여 출력된 정보를 라벨링할 수 있으며, 대상 객체가 움직이는 것을 인식하여 대상 객체가 움직임에 따라 라벨링이 따라갈 수 있다. 단계 S524은 영상 처리부(330)의 신체 특징 추출부(336)에서 수행된다.According to an embodiment of the present invention, the extraction of form and shape features may label the output information by recognizing the body structure of the target object, and recognizing that the target object is moving so that the labeling may follow the movement of the target object . Step S524 is performed by the body feature extraction unit 336 of the image processing unit 330 .

상술한 단계 S520은 단계 S522, 단계 S524 및 단계 S526을 거쳐 형성된 정보를 재 조합한 후 후처리하며, 영상으로 재구성할 수 있다.In the above-described step S520, the information formed through steps S522, S524, and S526 is recombined and then post-processed to be reconstructed into an image.

피트니스 보조 시스템(10)은 단계 S510 또는 단계 S520을 통해 대상 객체의 형태를 인식할 수 있다(S530).The fitness assistance system 10 may recognize the shape of the target object through step S510 or step S520 ( S530 ).

단계 S540은 단계 S530에서 대상 객체의 형태가 인식되면 대상 객체 영상 이미지를 수집할 수 있다.In step S540, when the shape of the target object is recognized in step S530, an image image of the target object may be collected.

단계 S550은 수집된 대상 객체 영상 이미지를 통해 대상 객체의 움직임 특징을 추출할 수 있다.In step S550 , the motion characteristics of the target object may be extracted from the collected target object video image.

단계 S560은 특징 추출 여부를 판단하며, 특징 추출에 실패하는 경우 단계 S510으로 돌아가며, 특징 추출에 성공하는 경우 단계 S540으로 돌아간다. 특징 추출에 성공하여 단계 S540으로 돌아가면, 대상 객체 영상 이미지를 새롭게 수집할 수 있다.In step S560, it is determined whether to extract the feature, and if the feature extraction fails, the process returns to step S510, and if the feature extraction succeeds, the process returns to step S540. If the feature extraction is successful and returns to step S540, a target object video image may be newly collected.

피트니스 보조 시스템(10)은 상술한 단계 S500의 과정을 통해 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체 영상 이미지를 수집하며, 대상 객체의 움직임 특징을 추출하는 과정을 반복하여 피트니스 보조 트레이너를 나타내는 표준 객체의 움직임과 대상 객체의 움직임을 비교하여 동작 일치율을 판단할 수 있다.The fitness assistance system 10 collects the target object image image of the fitness assistance system 10 through the process of step S500 described above, and repeats the process of extracting the motion characteristics of the target object of the standard object representing the fitness assistance trainer. The motion matching rate may be determined by comparing the motion with the motion of the target object.

단계 S500의 과정을 통해 대상 객체는 피트니스를 하며, 피트니스가 종료되면 단계 S600이 수행될 수 있다.Through the process of step S500, the target object performs fitness, and when the fitness ends, step S600 may be performed.

단계 S600은 피트니스 종료 후 결과에 따른 게임 캐릭터를 구현할 수 있다. 예를 들어 단계 S500에서 수행한 피트니스 성취도 지표를 통해 대상 객체의 성취도에 따라 대상 객체의 캐릭터를 강화할 수 있으며, 성취도 지표를 기반으로 객체간의 순위를 부여하고 그에 따라 게임 아이템 또는 게임 머니와 같은 보상이 주어질 수 있다.Step S600 may implement a game character according to the result after the end of fitness. For example, the character of the target object can be strengthened according to the achievement of the target object through the fitness achievement index performed in step S500, and a ranking between objects is given based on the achievement index, and rewards such as game items or game money are provided accordingly. can be given

피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체 캐릭터의 강화를 통해 대상 객체의 게임 캐릭터 레벨이 상승함에 따라 대상 객체가 착용하는 게임 아이템이 변화할 수 있으며, 게임 아이템은 게임 머니를 통해 구입할 수 있도록 할 수 있다. 대상 객체 캐릭터의 강화 및 꾸밈을 통해 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체는 흥미 및 동기가 유발될 수 있다.The fitness assistance system 10 may change the game item worn by the target object as the game character level of the target object increases through reinforcement of the target object character, and the game item may be purchased through game money . Through strengthening and embellishment of the target object character, the target object of the fitness assistance system 10 may be interested and motivated.

피트니스 보조 시스템(10)은 단계 S600을 통해 피트니스 결과에 따른 보상이 나눠지면, 단계 S700을 수행할 수 있다.The fitness assistance system 10 may perform step S700 when the reward according to the fitness result is divided through step S600 .

단계 S700은 피트니스 콘텐츠 이용 종료 여부를 판단한다. 피트니스 콘텐츠 이용을 계속할 경우, 피트니스 보조 시스템(10)은 단계 S300로 돌아가 피트니스 콘텐츠 이용 여부를 확인한다.In step S700, it is determined whether the use of fitness content is terminated. If you continue to use the fitness content, the fitness assistance system 10 returns to step S300 and checks whether the fitness content is used.

도 4 내지 도 6에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 개재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 4 내지 도 6에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.In Figures 4 to 6, it is interposed as executing each process sequentially, but this is only an exemplary description, and those skilled in the art are shown in Figs. Various modifications and variations may be applied by changing the order described, executing one or more processes in parallel, or adding other processes.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 방법을 나타내는 흐름도이다. 피트니스 보조 방법은 피트니스 보조 시스템에 의하여 수행될 수 있으며, 피트니스 보조 시스템이 수행하는 동작에 관한 상세한 설명과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.8 is a flowchart illustrating a fitness assistance method according to an embodiment of the present invention. The fitness assistance method may be performed by the fitness assistance system, and a detailed description of an operation performed by the fitness assistance system will be omitted.

피트니스 보조 방법은 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠를 피트니스 보조 시스템의 대상 객체에게 제공하는 단계(S810), 대상 객체의 동작을 감지하여 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 단계(S820) 및 대상 객체의 동작 정보를 기반으로 대상 객체의 움직임에 따른 동작 상태를 검출하며, 피트니스 콘텐츠가 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계(S830)를 포함한다.The fitness assistance method includes the steps of providing fitness-related fitness content to a target object of the fitness assistance system (S810), collecting motion information of the target object by detecting the motion of the target object (S820), and receiving motion information of the target object based on detecting an operation state according to the movement of the target object, and controlling the manner in which fitness content is provided on the display unit (S830).

대상 객체의 동작 정보를 수집하는 단계(S820)는 대상 객체의 동작 및 음성을 감지하여 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 단계 및 대상 객체의 동작을 감지하여 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 단계를 포함한다.The step of collecting motion information of the target object (S820) includes the steps of detecting the motion and voice of the target object to detect Kinect information of the target object, and collecting image information of the target object by detecting the motion of the target object. include

대상 객체의 영상 정보를 수집하는 단계는 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 단계에서 대상 객체의 동작 및 음성 감지가 원활하지 않은 경우 방해하는 요인에 따른 인식률 저하를 방지하기 위해 대상 객체의 영상 정보의 수집을 수행할 수 있다.In the step of collecting the image information of the target object, in the step of detecting the kinect information of the target object, when the motion and voice detection of the target object are not smooth, in order to prevent a decrease in the recognition rate due to factors that interfere with the image information of the target object collection can be performed.

대상 객체의 동작 정보를 기반으로 대상 객체의 움직임에 따른 동작 상태를 검출하며, 피트니스 콘텐츠가 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계(S230)는 디스플레이부의 소정 영역이 소정 밝기를 형성하도록 제어하며, 디스플레이부에 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠가 제공되도록 제어하는 단계, 대상 객체에 대한 (i) 신체 정보, (ii)연령, (iii)성별, (iv) 체형, (v) 운동 목적 중 적어도 하나의 객체 정보가 입력되며, 객체 정보를 기반으로 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 선택하는 단계 및 키넥트 정보 또는 영상 정보를 기반으로 대상 객체의 움직임에 대한 특징을 추출하며, 영상 정보를 영상 인식 모델(331)에 적용하여 대상 객체의 움직임에 따른 동작 상태를 검출하는 단계를 포함한다.Detecting the motion state according to the movement of the target object based on the motion information of the target object, and controlling the aspect in which the fitness content is provided on the display unit (S230) controls a predetermined area of the display unit to form a predetermined brightness, Controlling to provide fitness content related to fitness on the display unit, at least one object of (i) body information, (ii) age, (iii) gender, (iv) body type, (v) exercise purpose for the target object Information is input, selecting a program of fitness content based on object information, extracting characteristics of the movement of a target object based on Kinect information or image information, and applying the image information to the image recognition model 331 and detecting an operation state according to the movement of the target object.

도 8에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 개재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 8에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.Although it is interposed as sequentially executing each process in FIG. 8, it is only illustratively described, and those skilled in the art change the order described in FIG. Alternatively, various modifications and variations may be applied by executing one or more processes in parallel or adding other processes.

본 실시예들에 따른 동작은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 실행을 위해 프로세서에 명령어를 제공하는 데 참여한 임의의 매체를 나타낸다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 자기 매체, 광기록 매체, 메모리 등이 있을 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드, 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.The operations according to the present embodiments may be implemented in the form of program instructions that can be performed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. Computer-readable medium represents any medium that participates in providing instructions to a processor for execution. Computer-readable media may include program instructions, data files, data structures, or a combination thereof. For example, there may be a magnetic medium, an optical recording medium, a memory, and the like. A computer program may be distributed over a networked computer system so that computer readable code is stored and executed in a distributed manner. Functional programs, codes, and code segments for implementing the present embodiment may be easily inferred by programmers in the technical field to which the present embodiment pertains.

본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present embodiments are for explaining the technical idea of the present embodiment, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The protection scope of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present embodiment.

10: 피트니스 보조 시스템
100: 디스플레이부
200: 객체 인식부
300: 프로세서
10: Fitness Assistant System
100: display unit
200: object recognition unit
300: processor

Claims (13)

피트니스를 보조하기 위한 피트니스 보조 시스템에 있어서,
대상 객체의 피트니스를 위한 피트니스 콘텐츠를 상기 피트니스 보조 시스템을 이용하는 상기 대상 객체에게 제공하는 디스플레이부;
상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 객체 인식부; 및
상기 대상 객체의 동작 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하여 표준 객체의 움직임 특징과 비교하고, 상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 객체 인식부는 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 키넥트; 및 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 영상 획득부를 포함하며,
상기 프로세서는 (i) 상기 키넥트 정보를 기반으로 상기 대상 객체를 인식하여 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하거나, 또는 (ii) 상기 대상 객체에 대한 입력된 이미지를 합성곱 신경망 네트워크를 기반으로 형성된 영상 인식 모델에 적용하여 상기 대상 객체를 인식하고, 상기 영상 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하는 영상 처리부를 포함하고,
상기 영상 인식 모델은 이미지를 일정한 패턴으로 변환하기 위해 수행하는 행렬 연산이고, 상기 대상 객체의 점 또는 엣지를 나타내는 윤곽선 정보를 추출하는 윤곽선 추출부; 상기 윤곽선 추출부에서 추출된 상기 윤곽선 정보를 모형 형태로 병합하여 상기 대상 객체의 신체 형태 정보를 취합하는 윤곽선 병합부; 및 상기 대상 객체의 신체 형태 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 각 신체 구조를 판별하고, 상기 각 신체 구조를 재조합하는 신체 특징 추출부를 포함하며,
상기 프로세서는 상기 재조합한 신체 구조를 통해 상기 대상 객체의 움직임 특징을 추출하며, 상기 움직임 특징을 추출하지 못한 경우 상기 키넥트를 사용하여 상기 대상 객체의 동작을 감지하고, 상기 키넥트를 통한 대상 객체의 동작의 감지가 원활하지 않은 경우 상기 영상 획득부를 통해 수집된 영상 정보를 상기 영상 인식 모델에 다시 적용하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.
In the fitness assistance system for assisting fitness,
a display unit providing fitness content for fitness of the target object to the target object using the fitness assistance system;
an object recognition unit detecting a motion of the target object and collecting motion information of the target object; and
A processor for detecting a motion characteristic according to the motion of the target object based on the motion information of the target object, comparing it with the motion characteristic of a standard object, and controlling an aspect in which the fitness content is provided to the display unit,
The object recognition unit may include: a Kinect for detecting a motion of the target object to detect Kinect information of the target object; and an image acquisition unit configured to detect a motion of the target object and collect image information of the target object,
The processor (i) recognizes the target object based on the kinect information and detects a motion characteristic according to the motion of the target object, or (ii) converts the input image of the target object into a convolutional neural network. and an image processing unit for recognizing the target object by applying to an image recognition model formed based on the image recognition model, and detecting a motion characteristic according to the motion of the target object based on the image information,
The image recognition model is a matrix operation performed to transform an image into a predetermined pattern, and a contour extractor for extracting contour information indicating a point or an edge of the target object; a contour merging unit for merging the contour information extracted by the contour extracting unit into a model form to collect body shape information of the target object; and a body feature extraction unit for determining each body structure of the target object based on the body shape information of the target object, and recombining each body structure,
The processor extracts a motion characteristic of the target object through the recombined body structure, and when the motion characteristic is not extracted, detects the motion of the target object using the kinect, and the target object through the kinect The fitness assistance system, characterized in that the image information collected through the image acquisition unit is applied again to the image recognition model when the detection of the motion of the user is not smooth.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 대상 객체와, 네트워크로 연결된 다른 대상 객체의 동작에 따른 대화형 게임 콘텐츠를 실행하기 위한 게임 실행부를 포함하며,
상기 디스플레이부는 상기 다른 대상 객체의 운동 장면을 출력하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.
According to claim 1,
The processor includes a game execution unit for executing interactive game content according to the operation of the target object and another target object connected by a network,
The display unit fitness assistance system, characterized in that for outputting the exercise scene of the other target object.
제1항에 있어서,
상기 영상 획득부는 상기 키넥트를 통한 상기 대상 객체의 동작 감지가 원활하지 않은 경우 방해하는 요인에 따른 인식률 저하를 방지하기 위해 사용하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.
According to claim 1,
The image acquisition unit is a fitness assistance system, characterized in that it is used to prevent a decrease in the recognition rate due to factors that interfere when the motion detection of the target object through the Kinect is not smooth.
제3항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 디스플레이부의 소정 영역이 소정 밝기를 형성하도록 제어하며, 상기 디스플레이부에 상기 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠가 제공되도록 제어하는 디스플레이 제어부; 및
상기 대상 객체에 대한 (i) 신체 정보, (ii)연령, (iii)성별, (iv) 체형, (v) 운동 목적 중 적어도 하나의 객체 정보가 입력되면 상기 객체 정보를 기반으로 상기 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 선택하는 프로그램 선택부를 더 포함하는 피트니스 보조 시스템.
4. The method of claim 3,
The processor is
a display control unit controlling a predetermined area of the display unit to form a predetermined brightness, and controlling the display unit to provide fitness content related to the fitness; and
When at least one object information of (i) body information, (ii) age, (iii) gender, (iv) body type, and (v) exercise purpose for the target object is inputted, based on the object information, A fitness assistance system further comprising a program selection unit for selecting a program.
제4항에 있어서,
상기 프로그램 선택부는,
입력된 상기 대상 객체에 대한 상기 객체 정보를 통합하는 정보 통합부;
상기 통합된 객체 정보를 특징 추출 알고리즘을 통해 추출하여 객체 정보 특징을 생성하는 객체 정보 특징 생성부; 및
상기 객체 정보 특징을 군집화하며, 상기 군집화된 객체 정보 특징을 다수의 그룹으로 분류하는 객체 정보 특징 분류부를 포함하며,
상기 프로그램 선택부는 상기 분류된 다수의 그룹을 기반으로 상기 대상 객체에게 맞는 상기 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 추천하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.
5. The method of claim 4,
The program selection unit,
an information integrator for integrating the object information on the input target object;
an object information feature generator for generating object information features by extracting the integrated object information through a feature extraction algorithm; and
and an object information feature classifying unit that clusters the object information features and classifies the clustered object information features into a plurality of groups,
The program selection unit is a fitness assistance system, characterized in that it recommends a program of the fitness content suitable for the target object based on the plurality of classified groups.
삭제delete 제4항에 있어서,
상기 영상 처리부는 검출된 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 기반으로 상기 대상 객체의 영역을 라벨링하고, 상기 대상 객체의 움직임에 따라서 상기 라벨링이 이동하며, 상기 표준 객체의 움직임 특징과 상기 라벨링을 비교하여 일치율을 판단하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.
5. The method of claim 4,
The image processing unit labels the area of the target object based on the detected motion characteristic according to the motion of the target object, the labeling moves according to the motion of the target object, and performs the labeling with the motion characteristic of the standard object. Comparing the fitness assistance system, characterized in that determining the match rate.
제7항에 있어서,
상기 디스플레이부는 좌우로 분할되어 상기 표준 객체의 움직임 영상 및 상기 대상 객체의 움직임 영상을 추출하며,
상기 디스플레이부는 (i) 상기 일치율, (ii) 상기 대상 객체의 운동 횟수, (iii) 상기 대상 객체의 운동 목표 횟수 및 (iv) 상기 대상 객체가 소모한 열량 정보를 상단 또는 하단에 표시하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.
8. The method of claim 7,
The display unit is divided into left and right to extract a motion image of the standard object and a motion image of the target object,
The display unit displays (i) the matching rate, (ii) the number of times of exercise of the target object, (iii) the target number of workouts of the target object, and (iv) information on the amount of calories consumed by the target object at the top or bottom fitness assistance system.
제8항에 있어서,
상기 디스플레이부는 상기 대상 객체의 상기 일치율이 기 설정된 수치 이하로 떨어질 경우, 상기 대상 객체의 움직임 영상에 상기 일치율이 떨어지는 상기 대상 객체의 신체 기관을 표시하며, 상기 일치율을 올리기 위하여 동작 교정 유도 영상을 출력하며,
상기 프로세서는 상기 일치율을 기반으로 상기 대상 객체의 피트니스 성취도 지표를 산출하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.
9. The method of claim 8,
When the matching rate of the target object falls below a preset value, the display unit displays the body organs of the target object with the falling matching ratio on the motion image of the target object, and outputs a motion correction guidance image to increase the matching ratio and
The processor is a fitness assistance system, characterized in that for calculating the fitness achievement index of the target object based on the matching rate.
제9항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 피트니스 성취도 지표를 이용하여 성취도에 따라 상기 대상 객체의 캐릭터를 강화하는 캐릭터 강화를 수행하고,
상기 피트니스 성취도 지표를 기반으로 상기 대상 객체간의 순위를 부여하는 순위 시스템을 수행하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.
10. The method of claim 9,
The processor is
Perform character reinforcement to strengthen the character of the target object according to the achievement using the fitness achievement index,
A fitness assistance system, characterized in that performing a ranking system for assigning a ranking between the target objects based on the fitness achievement index.
피트니스를 보조하기 위한 피트니스 보조 시스템에 의한 피트니스 보조 방법에 있어서,
대상 객체의 피트니스를 위한 피트니스 콘텐츠를 상기 피트니스 보조 시스템을 이용하는 상기 대상 객체에게 디스플레이부를 통해 제공하는 단계;
상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 단계; 및
상기 대상 객체의 동작 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하여 표준 객체의 움직임 특징과 비교하며, 상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계를 포함하고,
상기 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 단계는, 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 단계; 및 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 단계를 포함하며,
상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계는 (i) 상기 키넥트 정보를 기반으로 상기 대상 객체를 인식하여 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하거나, 또는 (ii) 상기 대상 객체에 대한 입력된 이미지를 합성곱 신경망 네트워크를 기반으로 형성된 영상 인식 모델에 적용하여 상기 대상 객체를 인식하고, 상기 영상 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하는 단계를 포함하고,
상기 영상 인식 모델은, 이미지를 일정한 패턴으로 변환하기 위해 수행하는 행렬 연산으로, 상기 입력된 이미지에서 상기 대상 객체의 점 또는 엣지를 나타내는 윤곽선 정보를 추출하며, 상기 윤곽선 정보를 모형 형태로 병합하여 상기 대상 객체의 신체 형태 정보를 취합하고, 상기 대상 객체의 신체 형태 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 각 신체 구조를 판별하고, 상기 각 신체 구조를 재조합하며,
상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계는 상기 재조합한 신체 구조를 통해 상기 대상 객체의 움직임 특징을 추출하여 상기 표준 객체의 움직임 특징과 비교하고, 상기 움직임 특징을 추출하지 못한 경우 상기 키넥트를 사용하여 상기 대상 객체의 동작을 감지하고, 상기 키넥트를 통한 대상 객체의 동작의 감지가 원활하지 않는 경우 영상 획득부를 통해 수집된 영상 정보을 상기 영상 인식 모델에 다시 적용하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 방법.
In the fitness assistance method by the fitness assistance system for supporting fitness,
providing fitness content for fitness of a target object to the target object using the fitness assistance system through a display unit;
collecting motion information of the target object by detecting the motion of the target object; and
Detecting a motion characteristic according to the motion of the target object based on the motion information of the target object, comparing it with the motion characteristic of a standard object, and controlling an aspect in which the fitness content is provided to the display unit,
The collecting of the motion information of the target object may include: detecting the motion of the target object to detect Kinect information of the target object; and collecting image information of the target object by detecting the motion of the target object,
The step of controlling the manner in which the fitness content is provided to the display unit may include (i) recognizing the target object based on the kinect information to detect a movement characteristic according to the movement of the target object, or (ii) the Recognizing the target object by applying an input image of the target object to an image recognition model formed based on a convolutional neural network network, and detecting motion characteristics according to the motion of the target object based on the image information. do,
The image recognition model is a matrix operation performed to transform an image into a certain pattern, extracts contour information indicating a point or an edge of the target object from the input image, and merges the contour information into a model form to Collecting body shape information of the target object, determining each body structure of the target object based on the body shape information of the target object, and recombining each body structure,
The step of controlling the aspect in which the fitness content is provided to the display unit extracts the movement characteristics of the target object through the recombined body structure and compares them with the movement characteristics of the standard object, and when the movement characteristics are not extracted Detecting the motion of the target object using the Kinect, and re-applying the image information collected through the image acquisition unit to the image recognition model when detection of the motion of the target object through the Kinect is not smooth How to do a fitness assistant.
제11항에 있어서,
상기 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 단계는 상기 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 단계에서 상기 대상 객체의 동작 감지가 원활하지 않은 경우 방해하는 요인에 따른 인식률 저하를 방지하기 위해 수행하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 방법.
12. The method of claim 11,
The step of collecting the image information of the target object is performed to prevent a decrease in the recognition rate due to factors that interfere when the motion detection of the target object is not smooth in the step of detecting the kinect information of the target object. How to do a fitness assistant.
제12항에 있어서,
상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계는,
상기 디스플레이부의 소정 영역이 소정 밝기를 형성하도록 제어하며, 상기 디스플레이부에 상기 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠가 제공되도록 제어하는 단계; 및
상기 대상 객체에 대한 (i) 신체 정보, (ii)연령, (iii)성별, (iv) 체형, (v) 운동 목적 중 적어도 하나의 객체 정보가 입력되며, 상기 객체 정보를 기반으로 상기 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 선택하는 단계를 더 포함하는 피트니스 보조 방법.
13. The method of claim 12,
The step of controlling the aspect in which the fitness content is provided to the display unit,
controlling a predetermined area of the display unit to form a predetermined brightness, and controlling the display unit to provide fitness content related to the fitness; and
At least one object information of (i) body information, (ii) age, (iii) gender, (iv) body type, and (v) exercise purpose for the target object is input, and the fitness content is based on the object information A fitness assistant method further comprising the step of selecting a program of.
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